Tanah Lempung PENGARUH WAKTU PEMERAMAN (CURING TIME) STABILITAS TANAH LEMPUNG LUNAK MENGGUNAKAN ABU AMPAS TEBU (BAGASSE ASH)

Gambar 3. Hubungan Antara Persentase Butiran Lempung dan Aktivitas. Jhon D Nelson dan Debora J Miller, 1991 3 Flokulasi dan dispersi Apabila mineral lempung terkontaminasi dengan substansi yang tidak mempunyai bentuk tertentu atau tidak berkristal amophus maka daya negatif netto, ion-ion H+ di dalam air, gaya Van der Waals, dan partikel berukuran kecil akan bersama-sama tertarik dan bersinggungan atau bertabrakan di dalam larutan tanah dan air. Beberapa partikel yang tertarik akan membentuk flok flock yang berorientasi secara acak, atau struktur yang berukuran lebih besar akan turun dari larutan itu dengan cepatnya dan membentuk sendimen yang sangat lepas. Flokulasi larutan dapat dinetralisir dengan menambahkan bahan-bahan yang mengandung asam ion H+, sedangkan penambahan bahan-bahan alkali akan mempercepat flokulasi. Lempung yang baru saja berflokulasi dengan mudah tersebar kembali dalam larutan semula apabila digoncangkan, tetapi apabila telah lama terpisah penyebarannya menjadi lebih sukar karena adanya gejala thiksotropic Thixopic, dimana kekuatan didapatkan dari lamanya waktu. 4 Pengaruh zat cair Fase air yang berada di dalam struktur tanah lempung adalah air yang tidak murni secara kimiawi. Pada pengujian di laboratorium untuk batas Atterberg, ASTM menentukan bahwa air suling ditambahkan sesuai dengan keperluan. Pemakaian air suling yang relatif bebas ion dapat membuat hasil yang cukup berbeda dari apa yang didapatkan dari tanah di lapangan dengan air yang telah terkontaminasi. Air berfungsi sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu molekul air memiliki muatan positif dan muatan negatif pada ujung yang berbeda dipolar.Fenomena hanya terjadi pada air yang molekulnya dipolar dan tidak terjadi pada cairan yang tidak dipolar seperti karbon tetrakolrida Ccl 4 yang jika dicampur lempung tidak akan terjadi apapun. 5 Sifat Kembang Susut Swelling Tanah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Perubahan itulah yang membahayakan bangunan. Tingkat pengembangan secara umum bergantung pada beberapa faktor, yaitu : a Tipe dan jumlah mineral yang ada di dalam tanah. b Kadar air. c Susunan tanah. d Konsentrasi garam dalam air pori. e Sementasi. f Adanya bahan organik, dll. Secara umum sifat kembang susut tanah lempung tergantung pada sifat plastisitasnya, semakin plastis mineral lempung semakin potensial untuk menyusut dan mengembang. Tabel 4. Sifat Tanah Lempung Hary Christady, 2002 Tipe Tanah Sifat Uji Lapangan Lempung Sangat Lunak Meleleh diantara jari ketika diperas Lunak Dapat diperas dengan mudah Keras Dapat diperas dengan tekanan jari yang kuat Kaku Tidak dapat diperas dengan jari, tapi dapat ditekan dengan jari Sangat Kaku Dapat ditekan dengan jari Faktor-faktor yang mempengaruhi plastisitas dan CBR tanah lempung clay adalah sebagai berikut : 1. Faktor lingkungan Tanah dengan plastisitas tinggi dalam keadaan kadar air rendah atau hisapan yang tinggi akan menarik air lebih kuat dibanding dengan tanah yang sama dengan kadar air yang lebih tinggi. Perubahan kadar air pada zona aktif dekat permukaan tanah, akan menentukan besar plastisitas. Pada zona ini terjadi perubahan kadar air dan volume yang lebih besar. Variasi peresapan dan penguapan mempengaruhi perubahan kedalaman zona aktif. Keberadaan fasilitas seperti drainase, irigasi, dan kolam akan memungkinkan tanah memiliki akses terhadap sumber air. Keberadaan air pada fasilitas tersebut akan mempengaruhi perubahan kadar air tanah. Selain itu vegetasi seperti pohon, semak, dan rumput menghisap air tanah dan menyebabkan terjadinya perbedaan kadar air pada daerah dengan vegetasi berbeda. 2. Karakteristik material Plastisitas yang tinggi terjadi akibat perubahan sistem tanah dengan air yang mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya di dalam struktur tanah. Gaya tarik yang bekerja pada partikel yang berdekatan yang terdiri dari gaya elektrostatis yang bergantung pada komposisi mineral, serta gaya Van der Walls yang bergantung pada jarak antar permukaan partikel. Partikel lempung pada umumnya berbentuk pelat pipih dengan permukaan bermuatan listrik negatif dan ujung-ujungnya bermuatan positif. Muatan negatif ini diseimbangkan oleh kation air tanah yang terikat pada permukaan pelat oleh suatu gaya listrik. Sistem gaya internal kimia-listrik ini harus dalam keadaan seimbang antara gaya luar dan hisapan matrik. Apabila susunan kimia air tanah berubah sebagai akibat adanya perubahan komposisi maupun keluar masuknya air tanah, keseimbangan gaya-gaya dan jarak antar partikel akan membentuk keseimbangan baru. Perubahan jarak antar partikel ini disebut sebagai proses kembang susut. 3. Kondisi tegangan Tanah yang terkonsolidasi berlebih bersifat lebih ekspansif dibandingkan tanah yang terkonsolidasi normal, untuk angka pori yang sama. Proses pengeringan dan pembasahan yang berulang cenderung mengurangi potensi pengembangan sampai suatu keadaan yang stabil. Besarnya pembebanan akan menyeimbangkan gaya antar partikel sehingga akan mengurangi besarnya pengembangan. Ketebalan dan lokasi kedalaman lapisan tanah ekspansif mempengaruhi besarnya potensi kembang susut dan yang paling besar terjadi apabila tanah ekspansif yang terdapat pada permukaan sampai dengan kedalaman zona aktif. Penelitian ini menggunakan tanah lempung yang berasal dari daerah Karang Anyar, Lampung Selatan. Tanah lempung tersebut akan distabilisasi menggunakan abu ampas tebu, dengan membandingkan batas-batas Atterberg, berat jenis Gs, dan CBR tiap kadar campuran.

D. Ampas Tebu

Ampas tebu Bagasse adalah campuran dari serat yang kuat, dengan jaringan parenchyma yang lembut, mempunyai tingkat higroskopis yang tinggi, dan dihasilkan melalui proses penggilingan tebu Kian dan Suseno. 2002. Pada penggilingan tebu, terdapat 5 kali proses penggilingan dari batang tebu sampai menjadi ampas tebu, pada penggilingan pertama dan kedua dihasilkan nira mentah yang berwarna kuning kecoklatan, kemudian proses penggilingan ketiga, keempat dan kelima menghasilkan nira dengan volume yang berbeda-beda. Setelah gilingan terakhir, dihasilkan ampas tebu kering. Pada proses penggilingan awal yaitu tahap penggilingan pertama dan kedua dihasilkan ampas tebu basah. Hasil dari ampas tebu gilingan kedua diberi tambahan susu kapur 3Be yang berfungsi sebagai senyawa yang menyerap nira dari serat ampas tebu sehingga pada penggilingan ketiga, nira masih dapat diserap meskipun volumenya lebih sedikit dari hasil gilingan kedua. Penambahan pada penggilingan ketiga, keempat dan kelima dilakukan dengan volume yang berbeda-beda. Semakin sedikit nira dalam ampas tebu, maka akan semakin banyak susu kapur 3Be yang ditambahkan.

E. Hipotesa dan Metodologi

1. Hipotesa Penelitian Metode pada penelitian ini adalah bahwa terdapat korelasi pada pencarian dari parameter-parameter nilai CBR, nilai batas-batas Atterberg dan nilai berat jenis terhadap kekuatan daya dukung tanah lempung lunak jika diberi bahan additive serta variasi waktu pemeraman. Uji ini dimaksudkan untuk : a Mencari kinerja yang lebih efisien dan efektif antara campuran tanah lempung lunak dengan abu ampas tebu dalam proses stabilisasi tanah. b Mencari waktu pemeraman yang ideal sehingga menghasilkan proses stabilisasi yang optimum. 2. Rancangan Penelitian Rancangan penelitian meliputi: a Penelusuran literatur dan pengumpulan data b Membuat tabel dan grafik-grafik korelasi antara nilai CBR, nilai batas-batas Atterberg, serta nilai berat jenis. c Evaluasi hasil penelitian

F. Abu Ampas Tebu

Abu ampas tebu Bagasse Ash adalah produk buangan yang dihasilkan dalam jumlah besar dari pembakaran ampas tebu Bagasse yang terdiri dari garam-garam inorganik. Komposisi kimia bagasse ash terdiri atas beberapa senyawa kimia yaitu Silica S i O 2 sebesar 71 , Alumina Al 2 O 3 sebesar 1,3 , Ferri Trioksida Fe 2 O 3 sebesar 7,8 , Calsium Oksida CaO sebesar 3,4 , Magnesium Oksida MgO sebesar 0,3 , Kalium Oksida KaO sebesar 8,2 , Potasium Penta Oksida P 2 O 5 sebesar 3 dan Mangan MnO sebesar 0,2 menurut Dubey dan Varma Sugar By-Products Subsidiary Industries dalam Kian dan Susesno. 2002. Dari hasil pengujian yang dilakukan di laboratorium Instrumentasi Jurusan Kimia Fakultas MIPA Unila tahun 2005, kandungan S i O 2 yang terkandung pada bagasse ash mencapai 44,87 dan Fe 2 O 3 sebesar 1,39 . Pengujian yang dilakukan, menunjukan bahwa senyawa S i O 2 pada bagasse ash dapat bereaksi pada larutab basa kuat NaOH dan larutan asam pekat HNO 3 10 yang ditunjukan dengan terdapatnya gelembung, timbulnya asap dan terjadinya penggumpalan. Kondisi ini menguatakan hipotesis bahwa bagasse ash memiliki sifat pozzolanik yaitu sifat dengan bertambahnya waktu, abu ampas tebu tersebut apabila bereaksi dengan alumina Al 2 O 3 dan CaO yang ada di lempung, maka tanah tersebut akan menjadi bertambah keras.

G. Stabilisasi Tanah

Stabilisasi tanah adalah suatu proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Adapun tujuan stabilisasi tanah adalah untuk mendapatkan kondisi tanah yang memenuhi spesifikasi yang disyaratkan, serta untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang ada sehingga membentuk struktur jalan atau pondasi jalan yang padat. Menurut Ingels dan Metcalf 1972, sifat-sifat tanah yang diperbaiki dengan stabilisasi dapat meliputi : kestabilan volume, kekuatandaya dukung, permeabilitas, dan kekekalan atau keawetan. Menurut Bowless 1989, dalam bukunya Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Mekanika Tanah stabilisasi tanah dalam realisasinya tediri dari salah satu atau gabungan pekerjaan-pekerjaan berikut: 1. Mekanis, yaitu pemadatan dengan berbagai jenis pemadatan mekanis, seperti mesin gilas, benda berat yang dijatuhkan pounder, pemanasan, peledakan dengan alat peledak, tekanan statis, pembekuan, dan lain-lain. 2. Bahan pencampur additive, seperti; kerikil untuk kohesif lempung, lempung untuk tanah berbutir kasar, pencampur kimiawi semen portland, gampingkapur, abu batu bara, semen aspal, dan lain-lain. Metode ini sangat bergantung pada lama waktu pemeraman, hal ini disebabkan karena proses perbaikan sifat-sifat tanah terjadi proses kimia yang memerlukan waktu untuk zat kimia yang ada didalam additive tersebut untuk bereaksi.